Генераторы релаксационных колебаний вырабатывают пилообразное напряжение, необходимое, например, для развертки электронного луча в электронно-лучевой трубке.

Принцип работы описываемых здесь генераторов релаксационных колебаний основан на заряде конденсатора и его разряде через неоновую лампу.

Если на входные зажимы генератора такого вида (рис. 25) подать напряжение постоянного тока, то конденсатор C1 будет заряжаться через резистор R1. Время заряда зависит от емкости конденсатора и значения зарядного тока.

 

Во время заряда конденсатора напряжение на его обкладках увеличивается постепенно и, достигнув определенного значения, вызывает зажигание неоновой лампы. При горении лампы ее внутреннее сопротивление становится сравнительно небольшим, поэтому конденсатор быстро разряжается через нее до напряжения гашения.

При большой емкости конденсатора тлеющий разряд может перерасти в дуговой, который разрушает лампу. Чтобы этого не случилось, последовательно с неоновой лампой включен резистор R2 (можно катушки телефонов, обмотку электромагнитного реле), ограничивающий разрядный ток конденсатора. В этом случае с увеличением тока через лампу напряжение на ее электродах уменьшается, а напряжение на резисторе R2 увеличивается. Это и предохраняет лампу от разрушения.

 

График, иллюстрирующий изменения напряжения на обкладках конденсатора во время его заряда и разряда, показан на рис. 26. Здесь t1— время заряда конденсатора, t2 — время разряда конден-

релаксационный генератор

сатора, T— суммарное время заряда и разряда конденсатора, именуемое периодом.

alt

Период определяют по такой формуле:

alt

где T— период, с; R— сопротивление резистора, МОм; С — емкость конденсатора, мкФ, k— коэффициент, зависящий от параметров неоновой лампы и напряжения питания.

Приведенную формулу можно применить для предварительной оценки частоты генератора, но в этом случае для данной лампы нужно найти k. Из двух-трех наблюдений за миганием лампы определяют период с помощью секундомера. Затем подставляют в формулу значения С и R и вычисляют k.

Так, например, при напряжении питания 80 В, сопротивлении резистора R1= 5,1 МОм, емкости конденсатора С1 = 1,0 мкФ период, измеряемый секундомером, T=2,3 с. Тогда

alt

Полученное числовое значение k и применяют для предварительной оценки частоты колебаний генератора. Так как частота колебаний генератора находится в обратно пропорциональной зависимости от емкости конденсатора и сопротивления резистора, т. е. f=1/kRС, то, изменяя эти величины, можно получить релаксационные колебания широкого диапазона частот.

Читайте также: О газоразрядном приборе с тлеющим разрядом